DE1477847C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Hohl- und Außenformen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohl- und Außenformen mittels eines in einem rotierenden Bohrkopf angeordneten Schneidstahles, bei welcher durch eine feststehende, ringförmige Steuerkurve einem den Schneidstahl tragenden Werkzeugschaft relativ zum Bohrkopf die zur Erzeugung der herzustellenden Form notwendige hin- und hergehende Bewegung erteilt wird, indem im Bohrkopf ein Winkelhebel schwenkbar gelagert ist, an dessen einem Arm eine mit der Steuerkurve zusammenwirkende Tastrolle sitzt und dessen anderer Arm mit dem Werkzeugschaft in Antriebsverbindung steht. Eine solche Vorrichtung ist bekannt (deutsche Patentschrift 198 059). Darin ist der der Steuerkurve abgekehrte Arm des Winkelhebels mit einer Schneide versehen. Dieser Arm bildet somit direkt den Werkzeugschaft. Mit einer solchen Vorrichtung können nur Hohlformcn, z. B. unrunde Löcher, hergestellt werden.

Pa ist auch eine Vorrichtung zur Herstellung unrunder Löcher bekannt (USA.-Patentschrift 182 478), bei der mit Tastrollen Stirnkurven, die der gewünschten Form des Loches entsprechen, abgetastet werden. Die Taslrollen betätigen über in einem Rohr angeordnete, im Querschnitt halbkreisförmige Stangen die Schneidwerkzeuge, die aus Öffnungen im Rohr seitlich herausragen. Auch mit solchen Vorrichtungen können nur Löcher hergestellt werden.

Aufgabe der Erfindung ist, eine solche bekannte Vorrichtung derart auszubilden, daß mit ihr nicht nur unrunde, z. B. vieleckige Löcher, sondern auch Körper mit vieleckigen Außenflächen hergestellt werden können, wobei die gleiche Steuerkurve für Löcher und Körker von innerhalb bestimmter Grenzen verschiedenen Abmessungen verwendbar sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Werkzeugschaft in einem Schlitten angeordnet ist, der in einer geradlinigen Führungsbahn im Bohrkopf senkrecht zu dessen Drehachse verschiebbar gelagert ist, und daß der letztgenannte Arm des Winkelhebels einen axial verschiebbaren Anlenkteil trägt, dessen Zapfen in Gleitsteinen gelagert sind, die in Führungsrippen des Schlittens eingreifen.

Da bei dieser Ausbildung das im Werkzeugschaft befestigte Schneidwerkzeug neben der Drehbewegung infolge der Lagerung des Schlittens in der erwähnten Führungsbahn eine genau senkrecht zur Drehachse verlaufende Bewegung ausführt, können auch genau parallel zur Drehachse verlaufende Außenflächen bearbeitet werden.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß am Bohrkopf ein Einstellring vorgesehen ist, der mit einer Innenverzahnung in ein auf einer Spindel sitzendes Stirnrad eingreift, und daß auf dem Gewinde der Spindel ein Segment sitzt, das mit Gleitsteinen in Eingriff steht, so daß durch Drehung des Einstellringes die Gleitsteine mit dem Anlenkteil verschiebbar sind.

Durch Drehen des Einstellringes kann somit der Anlenkteil längs des senkrechten Armes des Winkelhebels verschoben werden. Dies ermöglicht, durch Veränderung des wirksamen Hebelarmes des Winkelhebels die Größe der herzustellenden Hohl- oder Außenform zu verändern.

In der Zeichnung'ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:

F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt der Vorrichtung zum Herstellen von Hohl- und Außenformen,

F i g. 2 einen Axialschnitt durch den Bohrkopf der Vorrichtung in größerem Maßstab nach F i g. I und

F i g. 3 einen Teilaxialschnitt und eine Teilansicht des Bohrkopfes in einer senkrecht zur Schnittebene der F i g. 2 verlaufenden Ebene.

Auf einer Grundplatte 1, die beispielsweise auf dem Bohrtisch einer Bohrmaschine befestigt werden kann, sind zwei Führungssäulen 2 befestigt. Zwischen diesen kann in einer Bohrung 3 der Grundplatte eine bekannte Einspannvorrichtung für das zu bearbeitende Werkstück eingesetzt werden. Auf den Säulen 2 sind verschiebbar und festklemmbar eine obere Führungsplatte 4 und eine untere Führungsplatte 5 angeordnet.

In der oberen Führungsplatte 4 ist mittels Schrauben 6 eine Einsatzplatte 7 befestigt, die einerseits als Sitz für ein Kugellager 8 dient und an der anderseits mittels einer Mutter 9 eine ringförmige Steuerkurve

10 auswechselbar festgeschraubt ist. Die Stirnfläche

11 der Steuerkurve 10 weist die Form des in das Werkstück zu schneidenden Loches oder Zapfen auf.

also beispielsweise ein Vier- oder Sechskant.

Die untere Führungsplatte 5 bildet den Lagersitz für ein Kugellager 12. In den beiden Lagern 8 und 12 ist ein Bohrkopf 13 gelagert. Er ist an seinem oberen Ende mit einem Konus 14 verschraubt, der bestimmt ist, in die Spindel der Bohrmaschine einzugreifen und von dieser angetrieben zu werden.

Der in Fig. 2 im Axialschnitt dargestellte Bohrkopf 13 besitzt ein glockenartiges Gehäuse 20 in dem an quer zur Längsachse verlaufenden Zapfen 21 ein Winkelhebel 22 mit zwei zueinander senkrechten Armen 22 a, 22 b schwenkbar gelagert ist. Der Arm 21a enthält zwei Gewindebohrungen 23. In jeweils eine der Bohrungen 23 ist ein Bolzen 24 eingeschraubt, auf dem ein Distanzring 25 sitzt und eine Tastrolle 26 drehbar gelagert ist. Die Tastrolle ragt aus einer Öffnung des Gehäuses 20 heraus und liegt, wie in Fig. 1 zu erkennen ist, an der Stirnfläche 11 der Steuerkurve 10 auf. Bei der Drehung des Bohrkopfes 13 rollt sie deshalb auf der Fläche 11 ab, so daß der Winkelhebel 22 entsprechend der Form der Fläche 11 in Schwingung versetzt wird.

Im Innern des Bohrkopfes. 13 ist ein Schlitten 27 quer zur Längsachse des Bohrkopfes verschiebbar gelagert. Die Lagerung erfolgt in einer gradlinigen Führungsbahn 29, in welcher der Schlitten 27 vertikal und horizontal in Rollen 28 geführt ist. Der Schlitten 27 weist parallel zur Bohrkopffläche verlaufende Führungsrippen 30 auf. Zwischen diesen sind Gleitsteine 31 angeordnet, die auf Zapfen 32 sitzen, die an einem auf den Arm 22 b axial verschiebbar gelagerten Anlenkteil 33 befestigt sind. Die Teile 31, 32, 33 bilden somit eine formschlüssige Antriebsverbindung zwischen dem Winkelhebel 22 und dem Schlitten 27. Durch Verschieben der Teile 31, 32 bzw. 33 auf dem Arm 22 6 bzw. den Führungsrippen 30 kann somit die Bewegung des Winkelhebels 22 mit veränderlicher Übersetzung auf den Schlitten 27 übertragen werden. Der Schlitten 27 führt dabei eine gradlinige oszillierende Bewegung innerhalb des Bohrkopfes 13 aus.

Zur Verstellung der Teile 31, 32, 33, d. h. zur Veränderung der Größe der zu schneidenden Form, ist am Bohrkopf ein Einstellring 34 vorgesehen. Dieser trägt außen eine Rändelung und auf der Innenseite eine Innenverzahnung, die in ein Stirnrad 35 eingreift, das fest auf einer Spindel 36 sitzt. Auf dem Gewinde der Spindel 36 sitzt ein als Gewindemutter ausgebildetes Segment 38, das verschiebbar, aber nicht drehbar in einer Führung 39 sitzt. Eine Ausnehmung 40 des Segmentes 38 umfaßt einen Vorsprung 31 a des Gleitsteines 31. Durch Drehen des Einstellringes 34 wird die Spindel 36 in Umdrehung versetzt. Dadurch verschiebt sich das Segment 38 auf ihr, das seinerseits die Teile 31, 32, 33 axial gegenüber dem Arm 22 b verschiebt, wodurch sich der Hubweg des Schlittens 27 verändert. Auf der in F i g. 3 in Ansicht gezeichneten Gegenseite des Bohrkopfes ist eine genau gleiche Verstellvorrichtung angeordnet. Am Segment 38 ist ein Bolzen 41 befestigt, der in einem Schlitz 42 bis an die Mantelfläche des Bohrkopfes reicht. An der äußeren Stirnseite dieses Bolzens ist eine Strichmarke angebracht, die an Hand einer auf der Mantelfläche des Bohrkopfes angebrachten Eichmarkierung das Ablesen der jeweiligen Einstellung gestattet.

Der Schlitten 27 trägt an seinem Fuß den Werkzeugschaft 43 mit zwei konischen Bohrungen 44 und

ίο 45, in welche in bekannter Weise die Schneidstähle 46 eingesetzt und mittels Stahlhalterschrauben gesichert werden. Die Bohrung 44 dient zum Einsetzen von Stählen für die Bearbeitung von Hohlformen und die Bohrung 45 zum Einsetzen von Stählen für die Bearbeitung von Außenformen oder von Stahlformen größerer Weite.

Zwischen dem Mantel des Bohrkopfes und dem Werkzeugschaft 43 ist ferner eine vorgespannte Druckfeder 48 angeordnet, deren Vorspannung sich durch Drehen der Stellschrauben 49 bzw. 50 verändern läßt. Diese Feder sorgt dafür, daß die Tastrolle 26 dauernd in Kontakt mit der Stirnfläche 11 der Steuerkurve 10 bleibt.

Der Werkzeugschaft 43 ist im Schlitten 27 quer zur Bohrkopfachse verschiebbar gelagert. Es wird durch Spezialschrauben 51, deren Köpfe in T-Nuten 52 des Schlittens 27 eingreifen (vgl. Fig. 3) geführt. Zwischen den Muttern 53 der Schrauben 51 und dem Werkzeugschaft 43 sind Tellerfedern 54 angeordnet, die eine durch Verstellen der Muttern 53 veränderbare Reibung zwischen den Teilen 43 und 27 erzeugen.

In dem mit dem Schlitten 27 starr verbundenen Teil ist eine Feingewindebohrung 56 angeordnet (vgl.

Fig. 2). In diese greift das Gewinde 57α einer Gewindespindel 57 ein, die drehbar, jedoch axial ohne Spiel im Werkzeugschaft 43 gelagert ist. Im Fuß des Bohrkopfmantels ist ferner eine Büchse 58 drehbar eingesetzt, die auf einer von außen sichtbaren Fläche 59 eine Einstellskala trägt, welche z. B. in Hundertstelmillimeter geeicht ist. Die Büchse enthält ein Sechskantloch 60, in dessen Verlängerung im Kopf der Gewindespindel 57 ein gleiches Sechskantloch 61 vorgesehen ist. Durch Einführen eines Sechskantdornes durch das Loch 60 in das Loch 61 kann die Gewindespindel 57 gedreht werden, wodurch sich der Werkzeugschaft 43 radial zum Bohrkopf verschiebt. Das Maß dieser Verschiebung kann an der Einstellskala auf der Fläche 59 abgelesen werden.

Will man z. B. ein Sechskantloch in einem Werkstück herstellen, so wird eine Sechskantsteuerkurve 10 an der Einsatzplatte 7 festgespannt. Hierauf wird durch Drehen des Einstellringes 34 die Grobeinstellung des gewünschten Nennmaßes des Sechskantloches eingestellt. Die Feineinstellung erfolgt dann mittels der Gewindespindel 57 und der Einstellskala auf der Fläche 59.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum. Herstellen von Hohl- und Außenformen mittels eines in einem rotierenden Bohrkopf angeordneten Schneidstahles, bei weleher durch eine feststehende, ringförmige Steuerkurve einem den Schneidstahl tragenden Werkzeugschaft relativ zum Bohrkopf die zur Erzeugung der herzustellenden Form notwendige hin- und hergehende Bewegung erteilt wird, indem im Bohrkopf ein Winkelhebel schwenkbar gelagert ist, an dessen einem Arm eine mit der Steuerkurve zusammenwirkende Tastrolle sitzt und dessen anderer Arm mit dem Werkzeugschaft in Antriebsverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschaft(43) in einem Schlitten (27) angeordnet ist, der in einer geradlinigen Führungsbahn (29) im Bohrkopf (13) senkrecht zu dessen Drehachse verschiebbar gelagert ist, und daß der letztgenannte Arm (22 b) des Winkelhebels (22) ein axial verschiebbares Anlenkteil (33) trägt, dessen Zapfen (32) in Gleitsteinen (31) gelagert sind, die in Führungsrippen

(30) des Schlittens (27) eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß am Bohrkopf (13) ein Einstellring (34) vorgesehen ist, der mit einer Innenverzahnung in ein auf einer Spindel (36) sitzendes Stirnrad (35) eingreift, und daß auf dem Gewinde der Spindel (36) ein Segment (38) sitzt, das mit Gleitsteinen (31) in Eingriff steht, so daß durch Drehung des Einstellringes (34) die Gleitsteine

(31) mit dem Anlenkteil (33) verschiebbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschaft (43) mittels einer Gewindespindel (57) verschiebbar am Schlitten (27) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Werkzeugschaft (43) zwei Bohrungen (44 und 45) zur Aufnahme von Schneidstählen für die Bearbeitung von Hohlformen bzw. Außenformen vorgesehen sind.